(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに偏光方向が異なる第１光束及び第２光束を含む複数の光束を射出する光源ユニットと；
前記光源ユニットからの複数の光束を偏向する偏向器と；
前記偏向器で偏向された前記第１光束及び前記第２光束の一方を透過させ他方を反射する光学素子を有する偏光分離デバイスを含み、前記第１光束及び前記第２光束を、それぞれ対応する被走査面上に個別に集光する走査光学系と；
前記偏向器の回転軸に平行な軸まわりに、前記偏光分離デバイスを回動させるための回動機構と；を備え、
前記偏光分離デバイスは、前記光学素子に対して、前記第１光束及び前記第２光束の前記他方が前記光学素子で反射される側の反対側に、前記回転軸に平行な軸まわりに回動するための軸部を有する光走査装置。
【請求項２】
前記回動機構は、前記偏光分離デバイスの中心を通る軸まわりに、前記偏光分離デバイスを回動させることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記軸部は、前記偏光分離デバイスの主走査方向の中心部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記回動機構を駆動して走査線の傾きを補正する補正装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏光分離デバイスを透過した光束が対応する被走査面を走査する際の走査線曲がりを調整するための調整機構を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記走査光学系は、前記偏光分離デバイスを透過した光束の光路上に配置された折り返しミラーを含み、
前記調整機構は、前記折り返しミラーを湾曲させる機構を含むことを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光学素子は、前記第１光束及び前記第２光束が入射角を変化させながら入射するビーム分離面を有するビームスプリッタであり、
前記偏光分離デバイスは、前記ビームスプリッタを透過した光束の光路上に配置され、該光束を透過させる第１の偏光子と、前記ビームスプリッタで反射された光束の光路上に配置され、該光束を透過させる第２の偏光子とを有し、
前記第１の偏光子及び前記第２の偏光子はいずれも、光束が通過する開口部をそれぞれ有する板部材と弾性部材との間に挟まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記第１の偏光子とそれに対応する弾性部材との間、及び前記第２の偏光子とそれに対応する弾性部材との間にそれぞれ配置され、光束が通過する開口部を有し、一部が屈曲されているフィルム部材を更に有することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、ゴムまたは発泡材であることを特徴とする請求項７又は８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
複数の像担持体と；
前記複数の像担持体を光束により走査する少なくとも１つの請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置と；を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を光により走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラムの軸方向に偏向器（例えば、ポリゴンミラー）を用いてレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ、ドラムの表面に潜像を形成する方法が一般的である。
【０００３】
近年、画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光性を有するドラムを複数（通常は４つ）有するタンデム方式の画像形成装置が普及してきている。
【０００４】
タンデム方式ではドラム数の増加に伴い画像形成装置が大型化する傾向にあり、光走査装置を含め小型化が求められている。光走査装置の小型化には、偏向器から各ドラムに向かう走査光の複数の光路を重ね合わせることが有効である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、互いに直角を成す方向に直線偏光され、記録すべき信号によって輝度変調されたレーザ光を放射する２つのレーザ光源と、これらレーザ光源から放射される２つのレーザ光を合成する偏光光合成手段と、この合成されたレーザ光を主走査方向に偏向する偏向手段と、この偏向手段により偏向された合成レーザ光を走査記録面で別々のスポットに分離する偏光光分離手段とを具える記録装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、単一のレーザ光源と、光源からのレーザ光の２つの偏光光にそれぞれ異なる情報を与える情報制御手段と、情報制御手段からの情報に基づいて偏光量を制御する偏光制御手段と、偏光制御された光を所定の照射面に走査照射するための走査手段と、走査された光を偏光状態に応じて２つの光に分光する分離手段と、走査手段からの光を分離手段に入射する入射角に応じてレーザ光を旋光制御する旋光制御手段とを有する光走査装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、光源と、複数の偏向反射面を副走査方向に備えた光偏向器と、光源からの光束を複数の偏向反射面のそれぞれに入射する複数の光束に分割する光束分割用回折光学素子と、光偏向器により偏向される光束を被走査面上に集光する走査光学系とを備える光走査装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、偏光分離手段を用いて光走査装置の薄型化を図る場合、偏光分離手段による分離特性を良好にする必要がある。例えば、偏光分離手段に入射する光束がわずかに楕円偏光化していたり、偏光方向が傾いていたりすると、本来互いに分離されるべき光束が他方の走査光学系に混入する。
【０００９】
分離される光束は、それぞれの被走査面上に画像情報を書き込むために互いに異なる時系列信号で発光されている。そこで、偏光分離特性が充分でないと、他の被走査面に書き込むはずの画像情報が混入してしまうことになる。多色の画像形成装置では、例えばシアンで現像されるはずの情報がマゼンタ用の被走査面に書き込まれ、画像上では色間のクロストークとして観測される。
【００１０】
また、偏光分離手段で反射された光束は、被走査面上では偏光分離手段に起因する走査線の曲がりは発生しないが、偏光分離手段を透過した光束は、画角が大きくなるにつれて走査線が曲がるという現象が発生する。タンデム型の画像形成装置では、内側に配置されたステーションと外側に配置されたステーション間で色ずれが発生するという不都合が発生する。更に各ステーションにおける走査線の傾きについても色ずれ防止のため調整する必要がある。
【００１１】
しかしながら、偏光分離手段を用いた従来の光走査装置では、走査精度を低下させることなく、小型化を図ることは困難であった。
【００１２】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、走査精度を低下させることなく、小型化を図ることができる光走査装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１の観点からすると、互いに偏光方向が異なる第１光束及び第２光束を含む複数の光束を射出する光源ユニットと；前記光源ユニットからの複数の光束を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された前記第１光束及び前記第２光束の一方を透過させ他方を反射する光学素子を有する偏光分離デバイスを含み、前記第１光束及び前記第２光束を、それぞれ対応する被走査面上に個別に集光する走査光学系と；前記偏向器の回転軸に平行な軸まわりに、前記偏光分離デバイスを回動させるための回動機構と；を備え、前記偏光分離デバイスは、前記光学素子に対して、前記第１光束及び前記第２光束の前記他方が前記光学素子で反射される側の反対側に、前記回転軸に平行な軸まわりに回動するための軸部を有する光走査装置である。
【００１５】
これによれば、走査精度を低下させることなく、小型化を図ることができる。
【００１６】
本発明は、第２の観点からすると、複数の像担持体と；前記複数の像担持体を光束により走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。
【００１７】
これによれば、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】光走査装置を説明するための図（その１）である。
【図３】光走査装置を説明するための図（その２）である。
【図４】光源ユニットＬＵ１を説明するための図である。
【図５】光源ユニットＬＵ１における光源を説明するための図である。
【図６】光源ユニットＬＵ２を説明するための図である。
【図７】光源ユニットＬＵ２における光源を説明するための図である。
【図８】偏光分離デバイス１６１の構成を説明するための図である。
【図９】ビームスプリッタ１６１０の構造を説明するための図である。
【図１０】入射光束とビーム分離面とで形成される入射面を説明するための図である。
【図１１】偏光子１６１１の構造を説明するための図である。
【図１２】偏光分離デバイス１６１の構造を説明するための図である。
【図１３】偏光分離デバイス１６１の回動機構を説明するための図（その１）である。
【図１４】偏光分離デバイス１６１の回動機構を説明するための図（その２）である。
【図１５】折り返しミラー１８ａの調整機構を説明するための図（その１）である。
【図１６】折り返しミラー１８ａの調整機構を説明するための図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００２０】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、位置ずれ検出器２２４５及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００２１】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００２２】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００２３】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００２４】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２５】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２６】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。また、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２７】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２８】
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
【００２９】
トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。
【００３０】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００３１】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００３２】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００３３】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
【００３４】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３５】
位置ずれ検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置されている。この位置ずれ検出器２２４５は、Ｙ軸方向に関して、等間隔に配置されている３つ以上の位置検出センサを有している。
【００３６】
各位置検出センサは、各ステーションで作成され転写ベルト２０４０上に転写された位置検出用のトナーパッチの位置情報が含まれる信号をプリンタ制御装置２０９０に出力する。
【００３７】
そして、プリンタ制御装置２０９０は、各位置検出センサの出力信号に基づいて、ステーション毎に、走査線の傾き及び走査線の曲がりを検出する（例えば、特許第４１０７５７８号公報、特開２００８−２７６０１０号公報、及び特開２００５−２３８５８４号公報参照）。
【００３８】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００３９】
この光走査装置２０１０は、一例として図２及び図３に示されるように、２つの光源ユニット（ＬＵ１、ＬＵ２）、２つのシリンドリカルレンズ（１２１、１２２）、ポリゴンミラー１４、２つのｆθレンズ（１５１、１５２）、２つの偏光分離デバイス（１６１、１６２）、２つの反射ミラー（１７１、１７２）、複数の折り返しミラー（１８ａ、１８ｂ１、１８ｂ２、１８ｃ１、１８ｃ２、１８ｄ）、４つのアナモフィックレンズ（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ）、４つの出射窓（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ）及び不図示の走査制御装置を有している。そして、これらは、不図示の光学ハウジングに取り付けられている。なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００４０】
光源ユニットＬＵ１と光源ユニットＬＵ２は、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源ユニットＬＵ１における主走査対応方向を「ｍ１方向」とし、光源ユニットＬＵ２における主走査対応方向を「ｍ２方向」とする。
【００４１】
また、シリンドリカルレンズ１２１の光軸方向を「ｗ１方向」、シリンドリカルレンズ１２２の光軸方向を「ｗ２方向」とする。
【００４２】
光源ユニットＬＵ１は、一例として図４に示されるように、２つの光源（１０ａ、１０ｂ）、及び２つのコリメートレンズ（１１ａ、１１ｂ）を有している。
【００４３】
光源１０ａ及び光源１０ｂは、いずれも同等の半導体レーザを有する光源である。そして、光源１０ａ及び光源１０ｂは、一例として図５に示されるように、それらの半導体レーザから射出される光束の偏光方向が互いに直交するように回路基板上に配置されている。すなわち、２つの光源のうちの一方の光源は他方の光源に対して直交する姿勢で配置されている。
【００４４】
ここでは、光源１０ａから電界ベクトルがＺ軸方向に向く偏光が射出され、光源１０ｂからは、光源１０ａからの偏光と直交する偏光が射出されるものとする。
【００４５】
なお、直交する２つの光源を設ける代わりに、１つの光源の偏光方向を、時間的に切り換えて用いることも可能である。この場合、光源からポリゴンミラー１４にいたる光路上に、アクティブにλ／２の位相を発生させる液晶等よりなる光学素子を設ければ良い。これにより、光源の個数を減らすことができ、小型化、及び低コスト化を促進することができる。
【００４６】
図４に戻り、コリメートレンズ１１ａは、光源１０ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。なお、以下では、光源１０ａから射出された光束を光束ＬＢａともいう。従って、ＬＢａはＺ軸方向に電界ベクトルが向く直線偏光である。
【００４７】
コリメートレンズ１１ｂは、光源１０ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。なお、以下では、光源１０ｂから射出された光束を光束ＬＢｂともいう。従って、ＬＢｂはＬＢａの偏光方向と直交する偏光方向を有する直線偏光である。
【００４８】
光源ユニットＬＵ２は、一例として図６に示されるように、２つの光源（１０ｃ、１０ｄ）、及び２つのコリメートレンズ（１１ｃ、１１ｄ）を有している。
【００４９】
光源１０ｃ及び光源１０ｄは、いずれも同等の半導体レーザを有する光源である。そして、光源１０ｃ及び光源１０ｄは、一例として図７に示されるように、それらの半導体レーザから射出される光束の偏光方向が互いに直交するように回路基板上に配置されている。すなわち、２つの光源のうちの一方の光源は他方の光源に対して直交する姿勢で配置されている。ここでは、光源１０ｄから電界ベクトルがＺ軸方向に向く偏光が射出され、光源１０ｃからは、光源１０ｄからの偏光と直交する偏光が射出されるものとする。
【００５０】
図６に戻り、コリメートレンズ１１ｃは、光源１０ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。なお、以下では、光源１０ｃから射出された光束を光束ＬＢｃともいう。従って、ＬＢｃはＺ軸方向に電界ベクトルが向く直線偏光である。
【００５１】
コリメートレンズ１１ｄは、光源１０ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。なお、以下では、光源１０ｄから射出された光束を光束ＬＢｄともいう。従って、ＬＢｄはＬＢｃの偏光方向と直交する偏光方向を有する直線偏光である。
【００５２】
図２に戻り、シリンドリカルレンズ１２１は、光源ユニットＬＵ１からの各光束（ＬＢａ、ＬＢｂ）を、ポリゴンミラー１４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５３】
シリンドリカルレンズ１２２は、光源ユニットＬＵ２からの各光束（ＬＢｃ、ＬＢｄ）を、ポリゴンミラー１４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５４】
ポリゴンミラー１４は、一例として４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１４は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りに等速回転し、各シリンドリカルレンズからの光束をＸＹ平面に平行な面内で等角速度的に偏向する。
【００５５】
ここでは、シリンドリカルレンズ１２１からの光束はポリゴンミラー１４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ１２２からの光束はポリゴンミラー１４の＋Ｘ側に偏向される。なお、ポリゴンミラー１４の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面は、「偏向面」と呼ばれている（特開平１１−２０２２５２参照）。ここでは、偏向面はＸＹ面に平行である。
【００５６】
ｆθレンズ１５１は、ポリゴンミラー１４の−Ｘ側であって、ポリゴンミラー１４で偏向されたシリンドリカルレンズ１２１からの光束の光路上に配置されている。
【００５７】
偏光分離デバイス１６１は、図８に示されるように、ビームスプリッタ１６１０、及び２つの偏光子（１６１１、１６１２）を有している。
【００５８】
ビームスプリッタ１６１０は、ｆθレンズ１５１の−Ｘ側であって、ｆθレンズ１５１を介した光束（光束ＬＢａと光束ＬＢｂ）の光路上に配置されている。そして、偏光子１６１１はビームスプリッタ１６１０の−Ｘ側であって、ビームスプリッタ１６１０を透過した光束の光路上に配置されている。偏光子１６１２はビームスプリッタ１６１０の−Ｚ側であって、ビームスプリッタ１６１０を反射した光束の光路上に配置されている。
【００５９】
ビームスプリッタ１６１０は、入射する偏光方向を保存した状態で透過及び反射するビームスプリッタである。ビーム分離面はワイヤーグリッド、誘電体多層膜等で構成することができるが、波面収差特性に優れることから誘電体多層膜が好ましい。
【００６０】
ビーム分離面を支持する基板は、ガラス又は透明樹脂で構成することができる。ビームスプリッタ１６１０は、断面が直角二等辺三角形よりなる２つの三角柱でビーム分離面を挟み込んだキュービック構造としてもよいが、板状透明体の片面にビーム分離面を形成した構造の方が、簡易的な工程で製造できる点で有利である。ビームスプリッタ１６１０は、ビーム分離面が偏向面に対して４５°傾斜した状態で配置されている。
【００６１】
ビームスプリッタ１６１０のビーム分離面と逆側の面には、図９に示されるように、反射防止膜が形成されているのが好ましい。反射防止膜を設けることで、分離後に基板を透過した光が基板の裏面で反射して不要光を発生させるのを抑制できる。
【００６２】
図１０にはビーム分離面と光束及び入射面との関係が示されている。
【００６３】
各偏光子は、ヨウ素又は二色性染料で染色した膜を一軸延伸して得る一般的な偏光フィルムを使用することができる。この場合、一例として図１１に示されるように、ガラス板等の透明基板１６１１ｂ、１６１１ｃで両側から偏光フィルム１６１１ａを挟み込んだ構成をとることで格段に波面収差特性が向上する。より高い消光比が必要な場合はワイヤーグリッド偏光子、金属分散型偏光フィルム等を用いることもできる。
【００６４】
偏光分離デバイス１６１は、一例として図１２に示されるように、Ｙ軸方向を長手方向とする底板１０１Ａと該底板を挟んでＹ軸方向に対向している２つの側板（１０１Ｂ、１０１Ｃ）とからなる保持部材１０１、第１板部材１０２、第２板部材１０３、２つのマイラー（登録商標）（１０４Ａ、１０４Ｂ）、２つの弾性部材（１０５Ａ、１０５Ｂ）、α調節ねじ１０６を更に有している。
【００６５】
ビームスプリッタ１６１０は、保持部材１０１に保持されている。該保持部材１０１は、ビームスプリッタ１６１０の偏光分離面が底板１０１Ａの面に対して４５°傾斜して保持されるように設定されている。
【００６６】
底板１０１Ａの−Ｚ側の面の中心部には、該底板１０１ＡをＺ軸まわりに回動させる際の軸となる突起部が設けられている。この突起部は、光学ハウジングの軸受け部（不図示）に勘合されている。また、底板１０１Ａは、ＸＹ面内で回動可能なように、光学ハウジングに支持されている。
【００６７】
第１板部材１０２は、ＹＺ面に平行な平板部（第１平板部という）とＸＹ面に平行な平板部（第２平板部という）とを有するＬ字形状の板金部材である。この第１板部材１０２は、第１平板部が保持部材１０１の−Ｘ側を覆い、第２平板部が保持部材１０１の−Ｚ側を覆うように取付られている。また、第１平板部は、ビームスプリッタ１６１０を透過した光束が通過する開口部を有し、第２平板部は、ビームスプリッタ１６１０で反射された光束が通過する開口部を有している。
【００６８】
第１平板部の−Ｘ側には、偏光子１６１１、マイラー（登録商標）１０４Ａ、及び弾性部材１０５Ａが取り付けられている。第２平板部の−Ｚ側には、偏光子１６１２、マイラー（登録商標）１０４Ｂ、及び弾性部材１０５Ｂが取り付けられている。ここでは、各マイラー（登録商標）は、先端に屈曲部を有している。なお、各マイラー（登録商標）及び各弾性部材は、光束が通過する開口部を有している。
【００６９】
各弾性部材は、ゴムあるいは発泡素材でできている。
【００７０】
第２板部材１０３は、第１板部材１０２と同様にＹＺ面に平行な平板部（第３平板部という）とＸＹ面に平行な平板部（第４平板部という）とを有するＬ字形状の板金部材である。この第２板部材１０３は、第３平板部が偏光子１６１１、マイラー（登録商標）１０４Ａ、及び弾性部材１０５Ａを間に挟んで第１平板部に固定され、第４平板部が偏光子１６１２、マイラー（登録商標）１０４Ｂ、及び弾性部材１０５Ｂを間に挟んで第２平板部に固定されている。また、第３平板部は、ビームスプリッタ１６１０を透過した光束が通過する開口部を有し、第４平板部は、ビームスプリッタ１６１０で反射された光束が通過する開口部を有している。
【００７１】
具体的には、マイラー（登録商標）１０４Ａと弾性部材１０５Ａを積層して両面テープなどで第３平板部に接着し、マイラー（登録商標）１０４Ｂと弾性部材１０５Ｂを積層して両面テープなどで第４平板部に接着しておく。そして、第２板部材１０３をねじで仮止めした状態で、偏光子１６１１を第１平板部とマイラー（登録商標）１０４Ａとの間に挿入し、偏光子１６１２を第２平板部とマイラー（登録商標）１０４Ｂとの間に挿入する。
【００７２】
このとき、各偏光子は、先端が曲がったマイラー（登録商標）でガイドされる。マイラー（登録商標）は摩擦係数が低いため、途中で引っかかったり曲がったりせずに容易に偏光子を差し込むことができる。それから、第２板部材を本締めする。これにより、各偏光子を第１板部材に密着させることができる。
【００７３】
なお、仮にマイラー（登録商標）がなく、偏光子と弾性部材とが直接接触する場合には、弾性部材の摩擦係数が大きいため、偏光子が途中で引っかかったり、曲がったりするおそれがある。
【００７４】
ここでは、フィルム状の各偏光子は、Ｙ軸方向に関して全面にわたって平面が保たれている第１板部材１０２に適度な圧力で押圧されているので、反りや曲がり等の光学的な誤差を発生させることはない。また環境変動に起因するそり、曲がり、波うちなどの変形も防止できる。
【００７５】
α調節ねじ１０６は、不図示の押圧ばねに抗して、２つの側板の一方（ここでは、−Ｙ側の側板１０１Ｃ）に取り付けられており、不図示のステッピングモータによって回転されるようになっている。そこで、該ステッピングモータを駆動制御することにより、保持部材１０１をＺ軸まわりに回動させることができる（図１３及び図１４参照）。すなわち、底板１０１Ａの突起部とα調節ねじ１０６と不図示のステッピングモータとによって回動機構が構成されている。なお、該ステッピングモータの駆動制御は、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置によって行われる。
【００７６】
ところで、感光体ドラムの長手方向に正しく走査されているかどうかは重要である。タンデム方式に対応した光走査装置では、各ステーション間の走査線の傾きをそろえることで色ずれの発生を抑えることができる。
【００７７】
走査線の傾きは、感光体ドラムの駆動系を除くと、光学ハウジングの加工精度や光学素子の形状誤差等の複合的な要因で発生する。
【００７８】
ここでは、偏光分離デバイスをＺ軸まわりに回動させることによって、走査線の傾きを調整している。この場合は、偏光分離デバイスで反射された光束による走査線における傾きは変化するが、偏光分離デバイスを透過した光束による走査線における傾きは変化しないという特徴がある。これにより、光学ハウジングの外側に配置されているステーションの走査線を基準にし、内側に配置されているステーションの走査線を傾けて、それらの走査線を一致させることができる。
【００７９】
また、偏光分離デバイスの中心部に回転中心が設けられているので、走査線の傾き補正を行っても走査線の位置を変化させることはない。仮に、回転中心が偏光分離デバイスの端部に設けられている場合は、α調整を行なうと走査線の位置も連動して変化するため、縦方向のレジスト調整量（書き込みタイミング調整）を増加させなければならなくなる。これは、消費電力の増加を招く。また、光学的にも、光軸の位置（高さ）が変化することになるので、光学性能の劣化要因ともなる。
【００８０】
なお、偏光分離デバイス１６２も偏光分離デバイス１６１と同様な構成である。
【００８１】
そして、本実施形態では、偏光分離デバイス１６１及び偏光分離デバイス１６２をＺ軸まわりに回動させて、走査線の傾き調整が行われる。具体的には、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置は、プリンタ制御装置２０９０が各位置検出センサの出力信号に基づいて検出した走査線の傾きから、Ｋステーションに対するＣステーションでの走査線の傾きずれ量を求め、該走査線の傾きずれ量がほぼ０となるように偏光分離デバイス１６１に対応するステッピングモータを駆動制御する。また、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置は、プリンタ制御装置２０９０が各位置検出センサの出力信号に基づいて検出した走査線の傾きから、Ｙステーションに対するＭステーションでの走査線の傾きずれ量を求め、該走査線の傾きずれ量がほぼ０となるように偏光分離デバイス１６２に対応するステッピングモータを駆動制御する。
【００８２】
ところで、偏光分離デバイスを透過する光束は、ビームスプリッタの基板表面で屈折し、基板を透過して空気中に射出される際に再度屈折するため、該基板内を透過する距離に応じて曲がり量が変化し、感光体ドラムにおける像高が高いほど曲がり量が大きくなるという特性を持っている。
【００８３】
すなわち、偏光分離デバイスを用いた走査光学系では、偏光分離デバイスを透過した光束で走査すると走査線に曲がりが発生する。これは、偏光分離デバイスを用いた走査光学系固有の現象であり、本実施形態では、Ｋステーション及びＹステーションにおいて走査線曲がりが発生する。
【００８４】
本実施形態では、偏光分離デバイスを透過した光束の光路上に配置されている折り返しミラー（ここでは、１８ａ及び１８ｄ）に、走査線の曲がりを調整するための調整機構１５０が設けられている（図１５及び図１６参照）。
【００８５】
この調整機構１５０は、折り返しミラーを保持する保持部材１５１、及び調節ねじ１５２を有している。
【００８６】
該保持部材１５１は、Ｙ軸方向に長いチャンネル曲げされた（断面がコの字）板金部材であり、Ｙ軸方向における両端部の内側に受け面が設けられている。また、この保持部材１５１には、Ｙ軸方向に関する中央部にねじ穴が設けられ、該ねじ穴に調節ねじ１５２が螺合されている。
【００８７】
そして、調節ねじ１５２をねじ込むと、折り返しミラーは背面から押圧され、湾曲するようになっている。このように、折り返しミラーを湾曲させて走査線の曲がりを調整する。なお、調節ねじ１５２は、不図示のステッピングモータによって回転されるようになっている。そこで、該ステッピングモータを駆動制御することにより、折り返しミラーを湾曲させて、走査線の曲がりを調整することができる。なお、該ステッピングモータの駆動制御は、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置によって行われる。
【００８８】
具体的には、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置は、プリンタ制御装置２０９０が各位置検出センサの出力信号に基づいて検出した走査線の曲がりから、Ｋステーションでの走査線の曲がり量を求め、該走査線の曲がり量がほぼ０となるように折り返しミラー１８ａに対応するステッピングモータを駆動制御する。また、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置は、プリンタ制御装置２０９０が各位置検出センサの出力信号に基づいて検出した走査線の曲がりから、Ｙステーションでの走査線の曲がり量を求め、該走査線の曲がり量がほぼ０となるように折り返しミラー１８ｄに対応するステッピングモータを駆動制御する。
【００８９】
図３に戻り、偏光分離デバイス１６１を透過した光束（ここでは、光束ＬＢａ）は、折り返しミラー１８ａとアナモフィックレンズ１９ａ及び出射窓２１ａを介して感光体ドラム２０３０ａの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
【００９０】
このように、ｆθレンズ１５１と偏光分離デバイス１６１と折り返しミラー１８ａとアナモフィックレンズ１９ａは、「Ｋステーション」の走査光学系である。
【００９１】
一方、偏光分離デバイス１６１で−Ｚ方向に反射された光束（ここでは、光束ＬＢｂ）は、反射ミラー１７１で−Ｘ方向に反射された後、折り返しミラー１８ｂ１と折り返しミラー１８ｂ２とアナモフィックレンズ１９ｂ及び出射窓２１ｂを介して感光体ドラム２０３０ｂの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
【００９２】
このように、ｆθレンズ１５１と偏光分離デバイス１６１と反射ミラー１７１と折り返しミラー１８ｂ１と折り返しミラー１８ｂ２とアナモフィックレンズ１９ｂは、「Ｃステーション」の走査光学系である。
【００９３】
すなわち、ｆθレンズ１５１と偏光分離デバイス１６１は、２つの画像形成ステーションで共有されている。
【００９４】
図２に戻り、ｆθレンズ１５２は、ポリゴンミラー１４の＋Ｘ側であって、ポリゴンミラー１４で偏向されたシリンドリカルレンズ１２２からの光束の光路上に配置されている。
【００９５】
偏光分離デバイス１６２は、ビームスプリッタ１６２０、２つの偏光子１６２１、１６２２を有している。
【００９６】
ビームスプリッタ１６２０は、ｆθレンズ１５２の＋Ｘ側であって、ｆθレンズ１５２を介した光束（光束ＬＢｃと光束ＬＢｄ）の光路上に配置されている。そして、偏光子１６２１はビームスプリッタ１６２０の＋Ｘ側であって、ビームスプリッタ１６２０を透過した光束の光路上に配置されている。偏光子１６２２はビームスプリッタ１６２０の−Ｚ側であって、ビームスプリッタ１６２０を反射した光束の光路上に配置されている。
【００９７】
ビームスプリッタ１６２０は、上記ビームスプリッタ１６１０と同様な素子である。
【００９８】
偏光子１６２１は、上記偏光子１６１１と同様な偏光子であり、偏光子１６２２は、上記偏光子１６１２と同様な偏光子である。
【００９９】
そこで、偏光分離デバイス１６２を透過する光束は、そのほとんどがＬＢｄであり、偏光分離デバイス１６２を反射する光束は、そのほとんどがＬＢｃとなる。
【０１００】
図３に戻り、偏光ビームスプリッタ４２２で−Ｚ方向に反射された光束（ここでは、光束ＬＢｃ）は、反射ミラー１７２で＋Ｘ方向に反射された後、折り返しミラー１８ｃ１と折り返しミラー１８ｃ２とアナモフィックレンズ１９ｃ及び出射窓２１ｃを介して感光体ドラム２０３０ｃの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
【０１０１】
このように、ｆθレンズ１５２と偏光分離デバイス１６２と反射ミラー１７２と折り返しミラー１８ｃ１と折り返しミラー１８ｃ２とアナモフィックレンズ１９ｃは、「Ｍステーション」の走査光学系である。
【０１０２】
一方、偏光ビームスプリッタ４２２を透過した光束（ここでは、光束ＬＢｄ）は、折り返しミラー１８ｄとアナモフィックレンズ１９ｄ及び出射窓２１ｄを介して感光体ドラム２０３０ｄの表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
【０１０３】
このように、ｆθレンズ１５２と偏光分離デバイス１６２と折り返しミラー１８ｄとアナモフィックレンズ１９ｄは、「Ｙステーション」の走査光学系である。
【０１０４】
すなわち、ｆθレンズ１５２と偏光分離デバイス１６２は、２つの画像形成ステーションで共有されている。また、各折り返しミラーは、各画像形成ステーションでの光路長が互いに等しくなるように設けられている。
【０１０５】
本実施形態では、ｆθレンズは、ポリゴンミラーと偏光分離デバイスの間に設けられている。そして、２つの光路が、Ｚ軸方向に関してほぼ重なっているため、ｆθレンズを共用化することができる。
【０１０６】
走査制御装置は、各光源に対応した光源制御回路を有している。そして、光源１０ａ及び光源１０ｂに対応した光源制御回路は、光源ユニットＬＵ１の回路基板上に実装されている。また、光源１０ｃ及び光源１０ｄに対応した光源制御回路は、光源ユニットＬＵ２の回路基板上に実装されている。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、互いに偏光方向が異なる２つの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ）を射出する光源ユニットＬＵ１と、互いに偏光方向が異なる２つの光束（光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）を射出する光源ユニットＬＵ２と、各光源ユニットからの各光束を偏向面内で等角速度的に偏向するポリゴンミラー１４と、偏光分離デバイス（１６１、１６２）を含みポリゴンミラー１４で偏向された各光束を対応する感光体ドラムの表面に個別に集光する走査光学系とを備えている。
【０１０８】
偏光分離デバイス１６１は、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂがそれぞれ入射角を変化させながら入射するビーム分離面を有するビームスプリッタ１６１０と、ビームスプリッタ１６１０を透過した光束の光路上に配置され、光束ＬＢａを透過させる偏光子１６１１と、ビームスプリッタ１６１０で反射された光束の光路上に配置され、光束ＬＢｂを透過させる偏光子１６１２とを備えている。
【０１０９】
偏光分離デバイス１６２は、光束ＬＢｃ及び光束ＬＢｄがそれぞれ入射角を変化させながら入射するビーム分離面を有するビームスプリッタ１６２０と、ビームスプリッタ１６２０を透過した光束の光路上に配置され、光束ＬＢｄを透過させる偏光子１６２１と、ビームスプリッタ１６２０で反射された光束の光路上に配置され、光束ＬＢｃを透過させる偏光子１６２２とを備えている。
【０１１０】
また、各偏光分離デバイスは、その中心を通りＺ軸に平行な軸まわりに回動可能となっている。
【０１１１】
そして、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置は、Ｋステーションに対するＣステーションでの走査線の傾きずれ量がほぼ０となるように偏光分離デバイス１６１を回動させるとともに、Ｙステーションに対するＭステーションでの走査線の傾きずれ量がほぼ０となるように偏光分離デバイス１６２を回動させる。
【０１１２】
また、各偏光分離デバイスを透過した光束の光路上に配置されている折り返しミラー（１８ａ及び１８ｄ）には、走査線の曲がりを調整するための調整機構が設けられている。
【０１１３】
そして、プリンタ制御装置２０９０あるいは走査制御装置は、Ｋステーションでの走査線の曲がり量がほぼ０となるように折り返しミラー１８ａを湾曲させるとともに、Ｙステーションでの走査線の曲がり量がほぼ０となるように折り返しミラー１８ｄを湾曲させる。
【０１１４】
この場合には、走査精度を低下させることなく、小型化を図ることができる。
【０１１５】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。
【０１１６】
なお、上記実施形態では、各光源が１つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各光源が複数の半導体レーザを有しても良い。また、各光源が複数の発光部を持つ半導体レーザアレイを有しても良い。
【０１１７】
また、上記実施形態では、画像形成装置として４つの感光体ドラムを有するカラープリンタ２０００について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。この場合には、２つの画像形成ステーションを有することとなる。
【０１１８】
また、上記実施形態では、光走査装置がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、走査精度を低下させることなく、小型化を図るのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、画像品質の低下を招くことなく、小型化を図るのに適している。
【符号の説明】
【０１２０】
１０ａ〜１０ｄ…光源、１４…ポリゴンミラー（偏向器）、１５１，１５２…ｆθレンズ（走査光学系の一部）、１６１，１６２…偏光分離デバイス、１６１０，１６２０…ビームスプリッタ、１６１１，１６２１…偏光子（第１の偏光子）、１６１２，１６２２…偏光子（第２の偏光子）、１７１，１７２…反射ミラー（走査光学系の一部）、１８ａ，１８ｂ１，１８ｂ２，１８ｃ１，１８ｃ２，１８ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、１９ａ〜１９ｄ…アナモフィックレンズ（走査光学系の一部）、１０１Ａ…底板（回動機構の一部）、１０２…第１板部材（板部材）、１０４Ａ…マイラー（登録商標）（フィルム）、１０４Ｂ…マイラー（登録商標）（フィルム）、１０５Ａ…弾性部材、１０５Ｂ…弾性部材、１０６…α調節ねじ（回動機構の一部）、１５０…調整機構、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０１０…光走査装置、２０９０…プリンタ制御装置（補正装置）、ＬＵ１…光源ユニット、ＬＵ２…光源ユニット。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２１】
【特許文献１】特開昭６０−３２０１９号公報
【特許文献２】特開平７−１４４４３４号公報
【特許文献３】特開２００７−２７９６７０号公報
【図１】
0005455155.tif 000002
【図２】
0005455155.tif 000003
【図３】
0005455155.tif 000004
【図４】
0005455155.tif 000005
【図５】
0005455155.tif 000006
【図６】
0005455155.tif 000007
【図７】
0005455155.tif 000008
【図８】
0005455155.tif 000009
【図９】
0005455155.tif 000010
【図１０】
0005455155.tif 000011
【図１１】
0005455155.tif 000012
【図１２】
0005455155.tif 000013
【図１３】
0005455155.tif 000014
【図１４】
0005455155.tif 000015
【図１５】
0005455155.tif 000016
【図１６】
0005455155.tif 000017